粒子磁矩

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[拼音]:lizi ciju

[英文]:intrinsic magnetic moments of particles

粒子的内禀磁矩。每种粒子都具有确定的内禀磁矩,粒子磁矩是一个向量,通常以粒子自旋方向为标准来描写:与自旋同向记作正值,与自旋指向相反记作负值。

给出。其中e和m分别是该粒子的电荷和质量,с为真空中的光速,g是一个数值因子:对自旋量子数为

的粒子,g=2;对自旋量子数为1的粒子,g=1。粒子磁矩的这一部分称为正常磁矩;偏离上式部分称为反常磁矩。

自旋为零的粒子磁矩也为零。自旋不为零的粒子磁矩可以通过实验测量,即使是电荷中性的粒子也有可能具有不为零的磁矩。粒子的反常磁矩的来源主要有以下两个方面。

(1)量子电动力学的辐射修正。即使粒子是点粒子,这种辐射修正也是不可避免的,它导致反常磁矩的出现。例如电子磁矩以

为单位(其中me为电子质量, 啚=

,h为普朗克常数),只考虑正常磁矩,其值为1,考虑了辐射修正后,理论预言值为

1.001159652460±0.000000000148,实验测得其值为

1.001159652209±0.000000000031。

(2)粒子的内部结构和强相互作用的影响。如果质子和中子是点粒子,则它们的正常磁矩以

为单位,取值应分别为1和0,其中mp为质子的质量。实验测得质子和中子的磁矩值分别为

2.7928456±0.0000011,-(1.91304184±0.00000088)。它们的反常磁矩很大,不能完全归之于量子电动力学的辐射修正。它们主要是由于粒子的内部结构和强相互作用的影响所造成,并可用粒子的结构理论给以定量说明。

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